各种电容的主要特点和应用

各种电容的主要特点和应用
各种电容的主要特点和应用

各种电容的主要特点和应用

1、聚酯(涤纶)电容(CL)

电容量:40p--4u

额定电压:63--630V

主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差

应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路

2、聚苯乙烯电容(CB)

电容量:10p--1u

额定电压:100V--30KV

主要特点:稳定,低损耗,体积较大

应用:对稳定性和损耗要求较高的电路

3、聚丙烯电容(CBB)

电容量:1000p--10u

额定电压:63--2000V

主要特点:性能与聚苯相似但体积小,稳定性略差

应用:代替大部分聚苯或云母电容,用于要求较高的电路

4、云母电容(CY)

电容量:10p--0。1u

额定电压:100V--7kV

主要特点:高稳定性,高可靠性,温度系数小

应用:高频振荡,脉冲等要求较高的电路

5、高频瓷介电容(CC)

电容量:1--6800p

额定电压:63--500V

主要特点:高频损耗小,稳定性好

应用:高频电路

6、低频瓷介电容(CT)

电容量:10p--4.7u

额定电压:50V--100V

主要特点:体积小,价廉,损耗大,稳定性差

应用:要求不高的低频电路

7、玻璃釉电容(CI)

电容量:10p--0.1u

额定电压:63--400V

主要特点:稳定性较好,损耗小,耐高温(200度)

应用:脉冲、耦合、旁路等电路

8、空气介质可变电容器

可变电容量:100--1500p

主要特点:损耗小,效率高;可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等

应用:电子仪器,广播电视设备等

9、薄膜介质可变电容器

可变电容量:15--550p

主要特点:体积小,重量轻;损耗比空气介质的大

应用:通讯,广播接收机等

10、薄膜介质微调电容器

可变电容量:1--29p

主要特点:损耗较大,体积小

应用:收录机,电子仪器等电路作电路补偿

11、陶瓷介质微调电容器

可变电容量:0。3--22p

主要特点:损耗较小,体积较小

应用:精密调谐的高频振荡回路

12、独石电容

容量范围:0.5PF--1UF

耐压:二倍额定电压

主要特点:电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定,耐高温耐湿性好,温度系数很高

应用范围:广泛应用于电子精密仪器,各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。

独石又叫多层瓷介电容,分两种类型,I型性能挺好,但容量小,一般小于0.2U,另一种叫II型,容量大,但性能一般。

13、铝电解电容

电容量:0.47--10000u

额定电压:6.3--450V

主要特点:体积小,容量大,损耗大,漏电大

应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等

14、钽电解电容(CA)铌电解电容(CN)

电容量:0.1--1000u

额定电压:6.3--125V

主要特点:损耗、漏电小于铝电解电容

应用:在要求高的电路中代替铝电解电容

①铝电解电容与钽电解电容

铝电解电容的容体比较大,串联电阻较大,感抗较大,对温度敏感。它适用于温度变化不大、工作频率不高(不高于25kHz)的场合,可用于低频滤波。铝电解电容具有极性,安装时必须保证正确的极性,否则有爆炸的危险。与铝电解电容相比,钽电解电容在串联电阻、感抗、对温度的稳定性等方面都有明显的优势。但是,它的工作电压较低。

②纸介电容和聚酯薄膜电容

其容体比较小,串联电阻小,感抗值较大。它适用于电容量不大、工作频率不高(如1MHz以下)的场合,可用于低频滤波和旁路。使用管型纸介电容器或聚酯薄膜电容器时,可把其外壳与参考地相连,以使其外壳能起到屏蔽的作用而减少电场耦合的影响。

③云母和陶瓷电容

其容体比很小,串联电阻小,电感值小,频率/容量特性稳定。它适用于电容量小、工作频率高(频率可达500MHz)的场合,用于高频滤波、旁路、去耦。但这类电容承受瞬态高压脉冲能力较弱,因此不能将它随便跨接在低阻电源线上,除非是特殊设计的。

④聚苯乙烯电容器

其串联电阻小,电感值小,电容量相对时间、温度、电压很稳定。它适用于要求频率稳定性高的场合,可用于高频滤波、旁路、去耦。

就温漂而言,独石为正温糸数+130左右,CBB为负温系数-230,用适当比例并联使用,可使温漂降到很小。就价格而言,钽,铌电容最贵,独石,CBB较便宜,瓷片最低,但有种高频零温漂黑点瓷片稍贵.云母电容Q值较高,价格也稍贵。

总结:各种电容的优缺点:

电容的种类、电容的测量方法

第1讲:电容的特性(隔直通交)

电容器是一种能储存电荷的容器.它是由两片靠得较近的金属片,中间再隔以绝缘物质而组成的.按绝缘材料不同,可制成各种各样的电容器.如:云母.瓷介.纸介,电解电容器等.在构造上,又分为固定电容器和可变电容器.电容器对直流电阻力无穷大,即电容器具有隔直流作用.电容器对交流电的阻力受交流电频率影响,即相同容量的电容器对不同频率的交流电呈现不同的容抗.为开么会出现这些现象呢\'这是因为电容器是依靠它的充放电功能来工作的,如图1,电源开关s未合上时.电容器的两片金属板和其它普通金属板—样是不带电的。当开关S 合上时,如图2所示,电容器正极板上的自由电子便被电源所吸引,并推送到负极板上面。由于电容器两极板之间隔有绝缘材料,所以从正极板跑过来的自由电子便在负极板上面堆积起来.正极板便因电子减少而带上正电,负极板便因电子逐渐增加而带上负电。电容器两个极板之间便有了电位差,当这个电位差与电源电压相等时,电容器的充电就停上了.此时若将电源切断,电容器仍能保持充电电压。对已充电的电容器,如果我们用导线将两个极板连接起来,由于两极板间存在的电位差,电子便会通过导线,回到正极板上,直至两极板间的电位差为零.电容器又恢复到不带电的中性状态,导线中也就没电流了.电容器的放电过程如图3所示.加在电容器两个极板上的

交流电频率高,电容器的充放电次数增多;充放电电流也就增强;也就是说.电容器对于频率高的交流电的阻碍作用就减小,即容抗小,反之电容器对频率低的交流电产生的容抗大.对于同一频率的交流电电.电容器的容量越大,容抗就越小,容量越小,容抗就越大.

第2讲:电容器的参数与分类

在电子产品中,电容器是必不可少的电子器件,它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比较多,因此,我们不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性,而且还必须了解在给定用途下各种元件的优缺点,以及机械或环境的限制条件等。这里将对电容器的主要参数及其应用做简单说明。

1. 标称电容量(C R )。电容器产品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF 以下);纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中(大约在0.005uF~1.0uF );通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。

2. 类别温度范围。电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围。该范围取决于它相应类别的温度极限值,如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额定电压的最高环境温度)等。

3. 额定电压(U R )。在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下,可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。电容器应用在高电压场和时,必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/ 电极层之间存在空隙而产生的,它除了可以产生损坏设备的寄生信号外,还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下,电晕特别容易发生。对于所有的电容器,在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不得超过电容器的额定电压。

4. 损耗角正切(tg δ )。在规定频率的正弦电压下,电容器的损耗功率除以电容器的无功功率为损耗角正切。在实际应用中,电容器并不是一个纯电容,其内部还有等效电阻,它的简化等效电路如附图所示。对于电子设备来说,要求R S 愈小愈好,也就是说要求损耗功率小,其与电容的功率的夹角要小。

5. 电容器的温度特性。通常是以20 ℃基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表示。

6. 使用寿命。电容器的使用寿命随温度的增加而减小。主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间退化。

7. 绝缘电阻。由于温升引起电子活动增加,因此温度升高将使绝缘电阻降低。

电容器包括固定电容器和可变电容器两大类。其中固定电容器又可根据其介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/ 塑料薄膜电容器、

第3讲:电容的类别和符号

电容的种类也很多,为了区别开来,也常用几个拉丁字母来表示电容的类别,如图1所示。第一个字母C表示电容,第二个字母表示介质材料,第三个字母以后表示形状、结构等。上图是小型纸介电容,下图是立式矩开密封纸介电容。表1列出电容的类别和符号。表2是常用电容的几项特性。

第4讲: 电解电容极性的判别

不知道极性的电解电容可用万用表的电阻挡测量其极性。

我们知道只有电解电容的正极接电源正(电阻挡时的黑表笔),负端接电源负(电阻挡时的红表笔)时,电解电容的漏电流才小(漏电阻大)。反之,则电解电容的漏电流增加(漏电阻减小)。

测量时,先假定某极为“ + ”极,让其与万用表的黑表笔相接,另一电极与万用表的红表笔相接,记下表针停止的刻度(表针靠左阻值大),然后将电容器放电(既两根引线碰一下),两只表笔对调,重新进行测量。两次测量中,

表针最后停留的位置靠左(阻值大)的那次,黑表笔接的就是电解电容的正极。

测量时最好选用R*100 或R*1K 挡。用万用表判断电容器质量

第5讲:用万用表判断电容器质量

视电解电容器容量大小,通常选用万用表的R×10 、R×100 、R×1K 挡进行测试判断。红、黑表笔分别接电容器的负极(每次测试前,需将电容器放电),由表针的偏摆来判断电容器质量。若表针迅速向右摆起,然后慢慢向左退回原位,一般来说电容器是好的。如果表针摆起后不再回转,说明电容器已经击穿。如果表针摆起后逐渐退回到某一位置停位,则说明电容器已经漏电。如果表针摆不起来,说明电容器电解质已经干涸推失去容量。有些漏电的电容器,用上述方法不易准确判断出好坏。当电容器的耐压值大于万用表内电池电压值时,根据电解电容器正向充电时漏电电流小,反向充电时漏电电流大的特点,可采用R×10K 挡,对电容器进行反向充电,观察表针停留处是否稳定(即反向漏电电流是否恒定),由此判断电容器质量,准确度较高。黑表笔接电容器的负极,红表笔接电容器的正极,表针迅速摆起,然后逐渐退至某处停留不动,则说明电容器是好的,凡是表针在某一位置停留不稳或停留后又逐渐慢慢向右移动的电容器已经漏电,不能继续使用了。表针一般停留并稳定在50 -200K 刻度范围内。

第6讲:略谈电解电容

一、电解电容在电路中的作用

1,滤波作用,在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中,为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化,所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容,以滤除高频及脉冲干扰.

2,耦合作用:在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合.为了防止信号中韵低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容。

二、电解电容的判断方法

电解电容常见的故障有,容量减少,容量消失、击穿短路及漏电,其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起,而击穿与漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。判断电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量.具体方法为:将电容两管脚短路进行放电,用万用表的黑表笔接电解电容的正极。红表笔接负极(对指针式万用表,用数字式万用表测量时表笔互调),正常时表针应先向电阻小的方向摆动,然后逐渐返回直至无穷大处。表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢,说明电容的容量越大,反之则说明电容的容量越小.如表针指在中间某处不再变化,说明此电容漏电,如电阻指示值很小或为零,则表明此电容已击穿短路.因万用表使用的电池电压一般很低,所以在测量低耐压的电容时比较准确,而当电容的耐压较高时,打时尽管测量正常,但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象.

三、电解电容的使用注意事项

1、电解电容由于有正负极性,因此在电路中使用时不能颠倒联接。在电源电路中,输出正电压时电解电容的正极接电源输出端,负极接地,输出负电压时则负极接输出端,正极接地.当电源电路中的滤波电容极性接反时,因电容的滤波作用大大降低,一方面引起电源输出电压波动,另一方面又因反向通电使此时相当于一个电阻的电解电容发热.当反向电压超过某值时,电容的反向漏电电阻将变得很小,这样通电工作不久,即可使电容因过热而炸裂损坏.

2.加在电解电容两端的电压不能超过其允许工作电压,在设计实际电路时应根据具体情况留有一定的余量,在设计稳压电源的滤波电容时,如果交流电源电压为220~时变压器次级的整流电压可达22V,此时选择耐压为25V 的电解电容一般可以满足要求.但是,假如交流电源电压波动很大且有可能上升到250V以上时,最好选择耐压30V以上的电解电容。

3,电解电容在电路中不应靠近大功率发热元件,以防因受热而使电解液加速干涸.

4、对于有正负极性的信号的滤波,可采取两个电解电容同极性串联的方法,当作一个无极性的电容

本章小结:

电子制作中需要用到各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似,通常简称其为电容,用字母C表示。顾名思义,电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多,但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了电容器。两片金属称为的极板,中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。

不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉(F)。但实际上,法拉是一个很不常用的单位,因为电容器的容量往往比1法拉小得多,常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF)1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)

在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号。小容量的电容,通常在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点,一般1μF以上的电容均为电解电容,而1μF以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其他电容则没有极性。

把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留电压(学了以后的教程,可以用万用表观察),我们说电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程,称为电容器的放电。

举一个现实生活中的例子,我们看到市售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二极管还会继续亮一会儿,然后逐渐熄灭,就是因为里面的电容事先存储了电能,然后释放。当然这个电容原本是用作滤波的。至于电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的经历,一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容,造成耳机中有嗡嗡声。这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容(1000μF,注意正极接正极),一般可以改善效果。发烧友制作HiFi音响,都要用至少1万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,而且大电容的储能作用,使得突发的大信号到来时,电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。这时,大电容的作用有点像水库,使得原来汹涌的水流平滑地输出,并可以保证下游大量用水时的供应。电子电路中,只有在电容器充电过程中,才有电流流过,充电过程结束后,电容器是不能通过直流电的,在电路中起着“隔直流”的作用。电路中,电容器常被用作耦合、旁路、滤波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢?我们先来看看交流电的特点。交流电不仅方向往复交变,它的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源上,电容器连续地充电、放电,电路中就会流过与交流电变化规律一致的充电电流和放电电流。

电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为6.3V,10V,16V,25V,50V等

超级电容器综述解析

电子技术查新训练文献综述报告 题目超级电容器技术综述 学号3130434055 班级微电132 学生赵思哲 指导教师杨莺 2014 年

超级电容器技术综述 摘要:近年来,随着经济的迅猛发展,人们在实际应用中对储能装置各项技术指标的需求不断提高,而当前电池的标准设计能力已经逐渐无法满足人们的要求,超级电容器应运而生。超级电容器是一种新型储能装置,它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。作为一种新的储能元件,它填补了传统电容器和电池之间的空白,能提供比普通电容器更高的能量和比二次电池更高的功率以及更长的循环寿命,同时还具有比二次电池耐温和免维护的优点。本文主要针对超级电容器的储能机理、超级电容器电极材料、超级电容器的发展动态以及未来应用的展望进行了简单的论述。 关键词:超级电容器;储能机理;活性炭;发展现状;应用展望。 A Review of the technology of super capacitor Abstract:In recent years,With the rapid development of economy,People advance the need that can equip each technique index sign to continuously raise at practical application。But the standard design ability of the current battery have already canned not satisfy people's request gradually,The super capacitor emerges with the tide of the times。The super capacitor is a kind of new energy storing device, it has many characteristics such as short refresh time, long service life, good temperature characteristic, energy conservation,Environment protecting.As a new kind energy storage element, it filled up traditional capacitor and the blank of battery.It can provide energy than the common capacitor higher and the power than secondary battery higher and the longer circulating life.Meanwhile it has the advantage of rating of temperature and no maintenance than secondary battery.The text mainly aims at the keeping of super capacitor development dynamic state of ability mechanism, super capacitor electrode material, super capacitor and in the future apply of the outlook carried on simple treatise. Key Words:super capacitor; The energy storage mechanism; active carbon; development trend; Application trend .

超级电容器原理及电特性

超级电容器原理及电特性 Principle & Electric characteristics of Ultra capacitor 辽宁工学院陈永真孟丽囡宁武 Chen Yongzhen Liao Ning Institute of Technology 摘要:叙述了超级电容器的基本结构和工作原理,比较全面地介绍了超级电容器的特点和在特定测试条件下的电特性,分析了如较大的ESR、发热等特殊电特性产生的原因,提出一些注意事项。 关键词:超级电容器 ESR 放电电流 Abstract:Basic structure & principle of ultra-capacitor are described in this paper. The characteristics about ultra-capacitor and electric characteristics in special measuring conditions are also introduced in detail. Some reasons of special electric characteristics are analyzed, such as big ESR and heat, at last some attentions are also put forward. Key words: ultra-capacitor ESR Discharging current 超级电容器是一种高能量密度的无源储能元件,随着它的问世,如何应用好超级电容器,提高电子线路的性能和研发新的电路、电子线路及应用领域是电力电子技术领域的科技工作者的一个热门课题。 1. 级电容器的原理及结构 1.1 超级电容器结构 图一为超级电容器的模型,超级电容器中,多孔化电极采用活性炭粉和活性炭和活性炭纤维,电解液采用有机电解质,如丙烯碳酸脂(propylene carbonate)或高氯酸四乙氨(tetraetry lanmmonium perchlorate)。工作时,在可极化电极和电解质溶液之间界面上形成的双电层中聚集的电容量c由下式确定: 其中ε是电解质的介电常数,δ是由电极界面到离子中心的距离,s是电极界 面的表面面积。 由图中可见,其多孔化电极是使用多孔性的活性碳有极大的表面积在电解液中吸 附着电荷,因而将具有极大的电容量并可以存储很大的静电能量,超级电容器的这一 特性是介于传统的电容器与电池之间。电池相较之间,尽管这能量密度是5%或是更 少,但是这能量的储存方式,也可以应用在传统电池不足之处与短时高峰值电流之中。 这种超级电容器有几点比电池好的特色。 图1超级电容器结构框图 1.2 工作原理 超级电容器是利用双电层原理的电容器,原理示意图如图2。当外加电压加到 超级电容器的两个极板上时,与普通电容器一样,极板的正电极存储正电荷,负极板存储负电荷,在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下,在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷,以平衡电解液的内电场,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上,以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上,这个电荷分布层叫做双电层,因此电容量非常大。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上电荷不会脱离电解液,超级电容器为正常工作状态(通常为3V以下),如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时,电解液将分解,为非正常状态。由于随着超级电容器放电,正、负极板上的电荷被外电路泄放,电解液的界面上的电荷响应减少。由此可以看出:超级电容器的充放电过程始终是物理过程,没有化学反应。因此性能是稳定的,与利用化学反应的蓄电池是不同的。 2.3 主要特点 由于超级电容器的结构及工作原理使其具有如下特点:

电容器的工作原理及结构

电容器工作原理这得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体了。不过在中学阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。实际上,电流是通过场的形式在电容器间通过的。 电容 diànróng 1. [capacitance;electric capacity]:电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量,非导电体的下述性质:当非导电体的两个相对表面保持某一电位差时(如在电容器中),由于电荷移动的结果,能量便贮存在该非导电体之中 2. [capacitor;condenser]:电容器的俗称 [编辑本段]概述 定义: 电容(或称电容量[4])是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质(就像一只水桶一样,你可以把电荷充存进去,在没有放电回路的情况下,刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显,可能电荷会永久存在,这是它的特征),它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。 电容的符号是C。 在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,换算关系是: 1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 相关公式: 一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法,即:C=Q/U 但电容的大小不是由Q或U决定的,即:C=εS/4πkd 。其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。常见的平行板电容器,电容为C=εS/d.(ε为极板间介质

超级电容器综述

题目超级电容器技术综述 学号 班级_____________ 学生 _______________ 扌旨导教师_______ 杨莺_________________ ______ 2014 _______ 年

超级电容器技术综述 摘要:近年来,随着经济的迅猛发展,人们在实际应用中对储能装置各项技术指标的需求不断提高,而当前电池的标准设计能力已经逐渐无法满足人们的要求,超级电容器应运而生。超级电容器是一种新型储能装置,它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。作为一种新的储能元件,它填补了传统电容器和电池之间的空白, 能提供比普通电容器更高的能量和比二次电池更高的功率以及更长的循环寿命, 同时还具有比二次电池耐温和免维护的 优点。本文主要针对超级电容器的储能机理、超级电容器电极材料、超级电容器的发展动态以及未来应用的展望进行了简单的论述。 关键词:超级电容器;储能机理;活性炭;发展现状;应用展望。 A Review of the technology of super capacitor Abstract :In recent years,With the rapid development of economy,People advance the need that can equip each technique index sign to continuously raise at practical application 。But the standard design ability of the current battery have already canned not satisfy people's request gradually ,The super capacitor emerges with the tide of the times 。The super capacitor is a kind of new energy storing device, it has many characteristics such as short refresh time, long service life, good temperature characteristic, energy conservation,Environment protecting.As a new kind energy storage element, it filled up traditional capacitor and the blank of battery.It can provide energy than the common capacitor higher and the power than secondary battery higher and the longer circulating life.Meanwhile it has the advantage of rating of temperature and no maintenance than secondary battery.The text mainly aims at the keeping of super capacitor development dynamic state of ability mechanism, super capacitor electrode material, super capacitor and in the future apply of the outlook carried on simple treatise. Key Words :super capacitor; The energy storage mechanism; active carbon; development trend; Application trend . 引言近几年出现的超级电容器,它兼有物理电容和电池的特性,是人们未来探索的确定方向。超级电容器是比物理电容器更好的储能元件。目前,用于超级电容器的电极材料主要是炭材料,由于一些炭材料比如氧化锰低价高能,所以受到很多科学家的青睐。超级电容器自面市以来,全球需求量快速扩大,已成为化学电源领域内新的产业亮点。超级电容器在电动汽车、混合燃料汽车、特殊载重汽车、电力、消费性电子产品等众多领域有着巨大的应用价值和市场潜力,被世界各国所广泛关注。就目前的国际形势来看,超级电容器有着很大的应用前景。 1 超级电容器概述 1.1超级电容器的定义及特点

超级电容器的研究进展

超级电容器的研究进展

超级电容器的研究进展 摘要:超级电容器是一种新型储能装置,它具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。近年来,各种新兴材料 的发展,为超级电容器电极材料的选取提供了更多的选择条件,促进了超级电 容器的快速发展。本文总结了超级电容器的特点,重点介绍了超级电容器的工 作原理、分类以及超级电容器的材料。并简要展望了超级电容器电极材料的发 展方向和前景。 关键词:超级电容器碳电极贵金属氧化物导电聚合物 Abstract: Super capacitor is a new type of energy storage device. It has the characteristics of high power density, short charging time, long service life, good temperature characteristics, energy saving and green environmental protection. In recent years, the development of a variety of new materials, for the selection of the super capacitor electrode materials to provide more options to promote the rapid development of the super capacitor. This paper summarizes the characteristics of the super capacitor, and introduces the working principle of the super capacitor, classification and the material of the super capacitor. And briefly discussed the developing direction of super capacitor electrode materials and prospect. Key words: Super capacitor Carbon electrode Precious metal oxide Conducting polymer 一、引言 超级电容器是建立在德国物理学家亥姆霍兹(1821~1894)提出的界面双 电层理论基础上的一种全新的电容器,又叫电化学电容器(Electrochemcial Capacitor, EC)、黄金电容、法拉电容,通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件,但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容器可以被视为悬浮在电

电力电容器的市场现状和发展前景

电力电容器的市场现状和发展前景 ——西安西电电力电容器有限责任公司房金兰 2007年06月14日14:26:36 市场需求现状 近年来,国内电力电容器行业的发展极其迅猛。产品的质量和数量都有了大幅度的提升,相当一部分优势企业已开始问鼎国际市场并取得了不俗的业绩。随着电力工业的快速发展、技术进步以及无功补偿、节能降损管理的加强,电力电容器制造企业遇到了前所未有的发展机遇。使电力电容器的市场迅速扩大,同时,也引发了许多领域对电力电容器的大量需求。 无功补偿:对电力系统进行无功补偿是电力电容器最主要的用途,需求量约占整个电容器市场的80%,容量达8000万kvar以上。其主要作用是提高功率因数、降低线路和输变电设备的损耗、改善受端电压质量以及提高输送功率。市场需求量与年新增发电装机容量有密切关系,过去公认的比例关系为0.7:1,即发电装机每增加1kW,需安装无功补偿电容器0.7kvar。近几年电网的发展有了很大变化,电压等级多,输送距离长,线路中为降低工频过电压而增设的并联电抗器也需要进行无功功率补偿,节能降耗和无功管理得到了加强。虽然无功补偿比率增加到多少尚无定论,但从近几年无功补偿电容器实

际安装容量来看,与新增发电装机容量大致存在1:1的关系。 谐波滤波:一方面,随着电气化铁道、冶金等非线形电力负荷的迅速增加,以及整流、变频、家用电器等电力电子设备的广泛应用,电力系统中谐波含量大幅度增加;另一方面,电力用户对电能质量的要求也不断提高。所以,电力系统对谐波滤波装置的需求逐年增加,但由于目前虽有谐波控制标准,尚无严格的谐波管理规定,近年滤波电容器增加的幅度还不是很大,年需求量大约为100万kvar。 串联电容器:在输电线路上安装串联电容器,以容抗补偿线路的感抗,可以提高输送功率、提高电网稳定性和提高线路受端电压、改善电压质量。我国近几年开始重视串联补偿的应用,在220kV和多条500kV输电线路上安装了串联电容器,发挥了预期的技术效用和经济效益。近几年按平均每年装设2套串补装置计,则需用串联电容器大约为100万kvar,但这类电容器主要还依靠进口。 直流输电用电力电容器:近年来,我国直流输电线路发展很快,天广、嵊泗、贵广Ⅰ回、三常、三广、灵宝、三沪等直流工程相继投运,贵广Ⅱ回、高岭工程正在建设中。大致每年新建一项直流工程。而一项±500kV的直流工程需要电容器800万kvar左右,包括:交流滤波和并联电容器、交流PLC电容器、换流阀阻尼和均压电容器、

超级电容器的工作原理

超级电容器的工作原理 根据存储电能的机理不同,超级电容器可分为双电层电容器(Electric double layer capacitor, EDLC)和赝电容器(Pesudocapacitor)。 2.1 双电层电容器原理 双电层电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型元器件,当电极与电解液接触时,由于库仑力、分子间力、原子间力的作用,使固液界面出现稳定的、符号相反的双层电荷,称为界面双层。 双电层电容器使用的电极材料多为多孔碳材料,有活性炭(活性炭粉末、活性炭纤维)、碳气凝胶、碳纳米管。双电层电容器的容量大小与电极材料的孔隙率有关。通常,孔隙率越高,电极材料的比表面积越大,双电层电容也越大。但不是孔隙率越高,电容器的容量越大。保持电极材料孔径大小在2,50 nm 之间提高孔隙率才能提高材料的有效比表面积,从而提高双电层电容。 2.2 赝电容器原理 赝电容,也叫法拉第准电容,是在电极材料表面或体相的二维或准二维空间上,电活性物质进行欠电位沉积,发生高度可逆的化学吸附/脱附或氧化/还原反应,产生与电极充电电位有关的电容。由于反应在整个体相中进行,因而这种体系可实现的最大电容值比较大,如吸附型准电容为2 000×10–6 F/cm2。对氧化还原型电容器而言,可实现的最大容量值则非常大[9],而碳材料的比容通常被认为是20×10–6 F/cm2,因而在相同的体积或重量的情况下,赝电容器的容量是双电层电容器容量的10,100 倍。目前赝电容电极材料主要为一些金属氧化物和导电聚合物。

金属氧化物超级电容器所用的电极材料主要是一些过渡金属氧化物, 如:MnO2、V2O5、 2、NiO、H3PMo12O40、WO 3、PbO2和Co3O4等[10]。金属氧化物作为超级电容器电RuO2、IrO 极材料研究最为成功的是RuO2,在H2SO4电解液中其比容能达到700,760 F/g。但RuO2稀有的资源及高昂的价格限制了它的应用。研究人员希望能从MnO2及NiO等贱金属氧化物中找到电化学性能优越的电极材料以代替RuO2。用导电聚合物作为超级电容器的电极材料是近年来发展起来的。聚合物产品具有良好的电子电导率,其典型的数值为1,100 S/cm。一般将共轭聚合物的电导性与掺杂半导体进行比较,采用术语“p掺杂”和“n掺杂”分别用于描述电化学氧化和还原的结果。导电聚合物借助于电化学氧化和还原反应在电子共轭聚合物链上引入正电荷和负电荷中心,正、负电荷中心的充电程度取决于电极电势[9]。导电聚合物也是通过法拉第过程大量存储能量。目前仅有有限的导电聚合物可以在较高的还原电位下稳定地进行电化学n型掺杂,如聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等。现阶段的研究工作主要集中在寻找具有优良的掺杂性能的导电聚合物,提高聚合物电极的充放电性能、循环寿命和热稳定性等方面。 超级电容器作为一种新型的储能元件,具有如下优点: (1)超高的容量。超级电容器的容量范围为0.1,6 000 F,比同体积的电解电容器容量大2 000,6 000倍。 (2)功率密度高。超级电容器能提供瞬时的大电流,在短时间内电流可以达到几百到几千安培,其功率密度是电池的10,100倍,可达到10×103 W/kg左右。 (3)充放电效率高,超长寿命。超级电容器的充放电过程通常不会对电极材料的结构产生影响,材料的使用寿命不受循环次数的影响,充放电循环次数在105以

电容的充放电过程及其应用

电容的充放电过程及其应用 一、实验目的 1.观察RC 电路的矩形脉冲响应。 2.了解RC 微分电路、积分电路及耦合电路的作用及特点。 3.学习双踪示波器的使用方法。 二、实验原理 1. RC 串联电路的充放电过程 在由电阻R 及电容C 组成的直流串联电路中,暂态过程即是电容器的充放电过程(图1),当开关K 打向位置1时,电源对电容器C 充电,直到其两端电压等于电源E 。这个暂态变化的具体数学描述为q =CUc ,而I = dq / dt ,故 dt dUc C dt dq i == (1) E iR Uc =+ (2) 将式(1)代人式(2),得 E RC Uc RC dt dUc 11=+ 考虑到初始条件t=0时,u C =0,得到方程的解: []()() ?? ?? ?? ?-=-=-==RC t E U E U RC t R E i RC t E U C R /exp /exp )/-(exp -1C 上式表示电容器两端的充电电压是按指数增长的一条曲线,稳态时电容两端的电压等于电 源电压E ,如图2(a) 所示。式中RC=具有时间量纲,称为电路的时间常数,是表征暂态过程进 行得快慢的一个重要的物理量,由电压u 上升到,1/e ≈,所对应的时间即为。 当把开关k 1打向位置2时,电容C 通过电阻R 放电,放电过程的数学描述为 图2 RC 电路的充放电曲线 (a )电容器充电过程 (b )电容器放电过程 U R Uc K 1 2 V E R C 图1 RC 串联电路

将dt dUc C i =,代人上式得01 =+Uc RC dt dUc 由初始条件t =0时,Uc =E ,解方程得 ? ??? ?--=--=-=) /exp()/exp() /exp(RC t E U RC t R E i RC t E Uc R 表示电容器两端的放电电压按指数律衰减到零,也可由此曲线衰减到所对应的时间 来确定。充放电曲线如图2所示。 2. 半衰期T 1/2 与时间常数τ有关的另一个在实验中较容易测定的特征值,称为半衰期T 1/2,即当U C (t )下降到初值(或上升至终值)一半时所需要的时间,它同样反映了暂态过程的快慢程度,与t 的关系为:T 1/2 =τln2 = τ(或τ= 2) 3. RC 电路的矩形脉冲响应。 若将矩形脉冲序列信号加在电压初值为零的RC 串联电路上,电路的瞬变过程就周期性地发生了。显然,RC 电路的脉冲响应就是连续的电容充放电过程。如图3所示。 图3 RC 电路及各元件上电压的变化规律 若矩形脉冲的幅度为U ,脉宽为t p 。电容上的电压可表示为: ?? ??? ≤≤?≤≤-=- -211 0)1()(t t t e U t t e U t u t t c τ τ ) (t u i )(t u R ) (t C R C ) (t u i (t u R (t u C u u u -t t t 1t 2 t 2t p t 1t 1 t 3 t 2t 3 t 3 t

超级电容器原理和应用

超级电容器原理和应用 分类:移动互联的基本知识或讲座 2007.6.13 20:14 作者:kimberye | 评论:0 | 阅读:5029 超级电容器简介(图) 作者:Maxwell Technologies Bobby Maher 随着社会经济的发展,人们对于绿色能源和生态环境越来越关注,超级电容器作为一种新型的储能器件,因为其无可替代的优越性,越来越受到人们的重视。在一些需要高功率、高效率解决方案的设计中,工程师已开始采用超级电容器来取代传统的电池。 电池技术的缺陷 Li离子、NiMH等新型电池可以提供一个可靠的能量储存方案,并且已经在很多领域中广泛使用。众所周知,化学电池是通过电化学反应,产生法拉第电荷转移来储存电荷的,使用寿命较短,并且受温度影响较大,这也同样是采用铅酸电池(蓄电池)的设计者所面临的困难。同时,大电流会直接影响这些电池的寿命,因此,对于要求长寿命、高可靠性的某些应用,这些基于化学反应的电池就显出种种不足。 超级电容器的特点和优势 超级电容器的原理并非新技术,常见的超级电容器大多是双电层结构,同电解电容器相比,这种超级电容器能量密度和功率密度都非常高。同传统的电容器和二次电池相比,超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高,并具有充放电速度快、效率高、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。 除了可以快速充电和放电,超级电容器的另一个主要特点是低阻抗。所以,当一个超级电容器被全部放电时,它将表现出小电阻特性,如果没有限制,它会拽取可能的源电流。因此,必须采用恒流或恒压充电器。 10年前,超级电容器每年只能卖出去很少的数量,而且价格很贵,大约1~2美元/法拉,现在,超级电容器已经作为标准产品大批量供应市场,价格也大大降低,平均0.01~0.02美元/法拉。在最近几年中,超级电容器已经开始进入很多应用领域,如消费电子、工业和交通运输业等领域。

2016年国内外超级电容行发展现状及未来趋势分析

2016年国内外超级电容行发展现状及未来趋势分析 一、超级电容的定义 超级电容又名电化学电容器,双电层电容器是通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源,主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 二、超级电容有哪些特点 (1)充电速度快,充电几秒-几分钟就可充满; (2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达1-50万次,远高于充电电池的充放电使用寿命; (3)功率密度高,可以快速存储释放电荷,可达300W/KG-5000W/KG,相当于电池电量的5-10倍; (4)大电流放电能力强,能量转换效率高,循环过程能量损失小,循环效率≥90%; (5)贮存寿命长,因为充电过程没有化学反应,电极材料相对稳定; (6)低温特性好,温度范围宽-40℃~+70℃,随着温度的降低,锂电池放电性能显著下降;(7)可靠性高。 缺点:成本高,功率密度较高,能量密度低。 法拉(farad),简称“法”,符号是F 1法拉是电容存储1库仑电量时,两极板间电势差是1伏特1F=1C/1V 1库仑是1A电流在1s内输运的电量,即1C=1A·S。 1法拉=1安培·秒/伏特 一个12伏14安时的电瓶放电量=14×3600×1/12=4200法拉(F),图中一个30000F的超级电容的电量相当于7个12伏14安时的电瓶放电量,够大吧。 三、超级电容的种类 按储存电能的机理,超级电容器可分为以下2种:包括双电层电容器和赝电容器。 四、超级电容的用途 超级电容可以广泛应用于辅助峰值功率、备用电源、存储再生能量、替代电源等不同的应用场景,在工业控制、风光发电、交通工具、智能三表、电动工具、军工等领域具有非常广阔的发展前景,特别是在部分应用领域具有非常大的性能优势。 1、电子设备最早应用:例如我们电脑的内存系统、照相机的闪光灯,音响设备后备存储电源。 2、汽车工业中:插电式混合动力汽车中超级电容主要和电池相配合形成智能启停控制系统。(1)超级电容可以迅速高效地吸收电动汽车制动产生的再生动能; (2)加速和爬坡时超级电容为智能启停控制系统电机提供电能,延长了电池的使用寿命。 3、大尺寸超级电容器可用在火车和地铁的刹车制动系统上,可以节省30%的能量。 4、超级电容轻轨列车 超级电容轻轨列车是一种新型电力机车。2012年8月10日,世界第一列超级电容轻轨列车在湖南省株洲市下线。这种新型电力机车最多能运载320人,不再需要沿途架设高压线,停站30秒钟就能快速充满电。列车充电后能高速驶向相距2公里左右的另一个站点,再上下客并充电,如此周而复始。 5、全球首创超级电容储能式现代电车

超级电容器的主要应用领域

超级电容器的主要应用领域 超级电容器发展展望: 超级电容器也叫做电化学电容器,是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置,比容量为传统电容器的20~200倍,比功率一般大于1000W/kg,循环寿命大于100000次,可储蓄的能量比传统电容要高得多,并且充电快速。由于它们的使用寿命非常长,可被应用于终端产品的整个生命周期。而且超级电容器对环境无污染,可以说,超级电容器是一种高效、实用、环保的能量储蓄装置。当高能量电池和燃料电池与超级电容器技术相结合时,可实现高比功率、高比能量特性和长的工作寿命。近年来,由于超级电容器在新能源领域所表现出的朝阳产业趋势,许多发达国家都已经把超级电容器项目作为国家重点研究和开发项目,超级电容器的国内外市场正呈现出前所未有的蓬勃景象。 依照美国国家能源局的数据预测,超级电容器在全球市场的容量预计将从2007年的4亿美元发展到2013年的120亿美元(见下图1),其中,在电动汽车/新能源汽车领域的市场规模有望在2013年达到40亿美元,在消费电子领域的市场规模有望在2013年达到30亿美元,在工业(风力发电、轨道交通、重型机械等)领域的市场规模有望在2013年达到40亿美元。

根据中商情报预测,截至2014年,我国超容产业的增长率都在30%以上。 超级电容器的主要应用领域: 1.超级电容器在太阳能能源系统中的应用 太阳能源的利用最终归结为太阳能利用和太阳光利用两个方面。太阳能发电分为光伏发电和光热发电,其中光伏发电就是利用光伏电池将太阳能直接转化为电能。光伏发电不论在转化效率、设备成本和发展前景尚都远远强于光热发电。 自从实用型多晶硅的光伏电池问世以来,世界上就便开始了太阳能光伏发电的应

超级电容组充电解决大电容充电方案

超级电容组充电解决大电容充电方案 超级电容(Supercapacitor[SC]或ultracapacitor)亦称双电层电容(electric double-layer capacitor),目前越来越广泛地用于各种电源管理系统。在汽车应用(如具有再生制动功能的起停系统)中,超级电容能够提供使起动器啮合所需的能量,以重启燃烧发动机,并接收在制动期间回收的动能。超级电容的优势在于其充放电次数显着多于传统铅酸电池,同时能够更迅速地吸收能量而不减少其预期寿命。这些特点还使超级电容对工业后备电源系统、快速充电无绳电动工具和远程传感器具有吸引力,因为对这些应用来说,频繁更换电池是不切实际的。 本文讨论了有关为这些大电容充电的挑战,并向电源系统设计工程师介绍了如何评估和选择适合后备能量存储应用的最佳系统配置。文中介绍了一种超级电容充电器解决方案范例,并提供了波形和详细解释。 系统详述 许多系统配置都使用超级电容组作为后备能量存储组件。一开始,设计工程师需要确定其能量存储配置目标,然后决定可用多大电压来存储能量。解决方案选择取决于负载的功率和电压要求,以及超级电容的能量和电压能力。在确定了最佳解决方案后,还必须对整体性能与成本进行平衡。 图1显示了一种高效率解决方案的框图,其中的负载是需要稳定输入电压(3.3V、5V、12V等)的器件。48V 主电源为正常工作的开关稳压器2(SW2)供电,同时通过开关稳压器1(SW1)为超级电容组充电,使其电压达到25V。当主电源断开时,超级电容组向SW2供电,以维持负载的连续运行。 图1.一种使用超级电容组的电池后备系统的框图 选定超级电容后,系统工程师还必须选择为超级电容充电的目标电压,其根据是超级电容的定额曲线。大多数超级电容单元的额定电压范围为室温下2.5V-3.3V,此额定值在更高温度时下降,随之带来更长的预期寿命。通常,充电目标电压设置值应低于最大额定电压,以延长超级电容的工作寿命。 接下来需要选择超级电容组的预期电压和SW2拓扑。超级电容组配置可为并联、串联或者并联的串联电容串组合。因为单元电容电压额定值通常低于3.3V,且负载常常需要相等或更高的供电电压,所以针对电容单元配置和SW2的选项是,使用一个电容单元与一个升压转换器,或串联的多个电容单元与一个降压或降压-升压稳压器。若使用升压配置,我们必须确保在超级电容放电时,电压不会下降至低于SW2的最小工作输入电压。该电压下降可能多达超级电容充电电压的一半之多,为此,我们举一个由串联超级电容组合和一个简单降压稳压器(SW1)组成的超级电容组的例子。然后,如果能量要求需要的话,将并联多个串联电容串。 如果选择超级电容的串联组合,则必须根据电容串顶端的最大预期电压来选择所用电容单元的数目。更多的串联电容意味着超级电容串的电容值更小而电压更高。例如,假设选择使用两串由四个2.7V10F电容组成的电容串

电容工作原理

电容工作原理 电容串联可以隔直通交,并联可以滤波。 电容器就是两片不相连的金属板.电容器在电子线路中的作用一般概括为:通交流、阻直流。电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用,是电子线路必不可少的组成部分。滤波电路是把脉冲通到地去了,不是通到输出端。 正因为通交流,才能把交流成分通向地,保留直流成分. 一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。 低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。 其实主要是充放电的工作原理。其实电容就相当于 一个水库,让过来的有波动的水变的很平稳 电解电容的作用有滤波,一般用在整流桥的后面。 你可以看一下电容是并连还是串连在回路里,并联的话是率除高频,串联的话是率除低频。还有降压电容。还有隔直的作用,一般做保护用! 电容串联和并联在电路中各有什么作用? 电容的作用是储存、释放电荷,可起到隔直通交、滤波、振荡作用 电容在电路中:如串联使用一般作为交流信号隔离,如音频功放、视频放大器等 如并联使用一般作为滤波,如电源、信号处理电路中噪声去除等 如与电感或其他芯片并联可组成振荡回路,如无线信号发射、接收、调制、解调等 电容并联可增大电容量,串联减小。比如手头没有大电容,只有小的,就可以并起来用,反之,没有小的就可以用大的串起来用。 在集成电路、超大规模集成电路已经大行其道的今天,电容器作为一种分立式无源元件仍然大量使用于各种功能的电路中,其在电路中所起的重要作用可见一斑。 作贮能元件也是电容器的一个重要应用领域,同电池等储能元件相比,电容器可以瞬时充放电,并且充放电电流基本上不受限制,可以为熔焊机、闪光灯等设备提供大功率的瞬时脉冲电流。 电容器还常常被用以改善电路的品质因子,如节能灯用电容器。 隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。 旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路 滤波:将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波,接近于直流。 温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。 调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。 整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。

关于超级电容电池的一些讨论

关于超级电容电池的一些讨论 摘要 本文主要讨论了电池的发展由来,超级电容电池的理论介绍与实际应用,以及它与普通蓄电池性能对比;并且提出了超导电感电池的想法和我们的初步设计。 Abstract: This essay mainly discussed the origin and development of traditional batteries, the idea of super capacitor battery and the differences in their performances. Meanwhile, we raise our own innovative concept of ‘Super Inductive Battery’ and our preliminary design. 前言 超级电容的的功率密度大,充分电时间短,充放电特性好,寿命长,在新能源汽车上有广阔的发展前景。这次上海世博会的园内公交全部使用超级电容公交,在每个停靠点只需短时间充电便能维持客车的良好运行。因此,在超级电容上作研究是完全有必要的。 主体 1.电的储存 电池的最早出现在古希腊,那是人们希望把静电这种神奇的东西保存下来。他们利用导线将摩擦所起的电引向装有铁钉和水的玻璃瓶,实现了电荷的存储,而这恰恰是现在电池的基本雏形。在这种想法的激励下,利用电化学反应存储电

能的蓄电池产生了,利用这种方法存储电能的电池有着较大的容量,确受到放电电流等因素的牵制。然而,基于电容储能思想而发现的超级电容在某些方面有着比普通蓄电池更好的性能。 超级电容电池与普通蓄电池对比表 2.超级电容的大电容特性 虽然超级电容有着种种优势,但续航能力方面却有这很大的不足,就拿世博超级电容公交车来说,在每个停靠点都必需充电,虽然只需短短的几十秒,却限制了它在更大的范围内推广。那么如何才能提高超级电容的续航能力呢? 由于C=εS/4πkd,所以要提高电容可以采用增加ε和极板面积S,或者缩短极板间距离的方法。 减小极板间距离。超级电容采用活性炭材料制作成多孔电极,同时在相对的碳多孔电极之间充填电解质溶液,当在两端施加电压时,相对的多孔电极

电力电容器的原理及实际应用

电力电容器的原理及实 际应用 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

电容器与无功补偿 一、电容器的原理 1.概念 顾名思义,电容器是“装电的容器”,是一种容纳电荷的器件,英文名称:capacitor。电容器通常简称为电容,用字母C标示。 2.单位 电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容,用C表示。 ? C=Q Q 式中,电荷量Q是用于度量电荷多少的物理量,简称电量,单位为库仑,简称库,符号为C。库仑的定义是,若导线中载有1安培的稳恒电流,则在1秒内通过导线横截面积的电量为1库仑。电压U的单位为伏特,简称伏,符号为V。 电容器的单位在数值上等于两极板间的电势差为1V时电容器需带的电荷量。 电容的物理意义是,表征电容器容纳(储存)电荷本领的物理量。 在国际单位制中电容的单位是法拉(F),这是一个非常大的物理量,我们在电力系统中常用的低压并联电容器,电容一般不到一法拉的千分之一。所以,常用单位还有微法(μF)和皮法 (pF)。1F=106μF=1012pF。 对于一个确定的电容器而言,电容是不变的,C与Q、U 无关。 3.构造

任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘介质,就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器。(见图1) 4.电容器的大小 平行板电容器的电容C跟介电常数ε成正比,跟正对面积S正比,跟极板间的距离d成反比:图1 平行板电容 C= Q Q Q 4QQQ 式中,k为静电力常量,其值为×109Nm2/C2。静电力常量表示真空中两个电荷 量均为1C的点电荷,它们相距1m时,它们之间作用力的大小为×109N。ε r 为两平行板之间的绝缘介质的相对介电常数,其值为绝缘介质的介电常数和真空介电常数的比值。S为两平行板相对部分的面积,单位为m2,d为两平行板之间的距离,单位为m。 图2 相对介电常数ε r 5.电容器的工作状态 (1)充电:使电容器带电的过程,叫做充电,见图3。 (2)放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程,叫做放电,见图4。 充电过程的实质是其它形式的能量转化为电场能的过程(图3中用电池给电容器充电,是化学能转化为电场能),放电过程的实质是电场能转化为其它形式的能(图4中电场能转化为连接两个极板间的导线的热能)。所以,电容器是一种储存电场能的装置。 图3 电容器充电图4 电容器放电6.电容器的相关公式

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